CN108344888B - 基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电路传输通信检测技术领域，特别涉及一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置及其方法，该装置包含：引接模块、信号检测模块和信号放大模块，其中，引接模块，用于通过高阻引接设备将传输电路上小信号引接至信号检测模块；信号检测模块，用于对引接的小信号进行电平监测，并根据监测结果选取符合实际检测电路需求的信号放大电路单元；信号放大模块，包含多个用于将传输电路上小信号进行放大的信号放大电路单元，每个信号放大电路单元均与信号检测模块连接。本发明可以灵活调整放大电路的放大倍数，不但保证了硬件设备的可靠运行，而且还保证了实际检测信号的准确性，既能保证信号质量，又能确保电路安全、可靠。

Description

基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置及其方法

技术领域

本发明属于电路传输通信检测技术领域，特别涉及一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置及其方法，用于传输线路实际信号传输质量等的检测。

背景技术

在基于电路传输的应用中，经常会检测实际信号的传输质量以及传输内容。为了不影响原有的通信质量，会采取高阻并接的方式将原有的传输信号进行引接处理。而高阻引接的过程中，实际引接下来的信号幅度相当小，需要将小信号进行放大处理。而实际的检测电路对放大信号的电平特性会有相应的要求，放大后的信号，如果电平过小，会影响实际的检测结果；电平过大，会对信号检测电路造成损害，严重的时候可以将信号放大电路的芯片击穿烧毁。由于小信号的放大灵敏度比较高，小信号的放大倍数会直接影响到实际的检测结果，但是由于模拟信号的放大倍数的设置一般情况下都是根据经验值来设置，导致原放大电路在实际的应用过程中，很可能会出现两种情况：一种是放大倍数偏小，影响实际的检测结果；另一种是放大倍数偏大，会导致放大电路可能会被烧坏，从而影响硬件设备的安全运行。如何能提供一种既能保证信号质量，又能确保电路安全可靠的放大电路，就显得特别有必要。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置及其方法，可以灵活调整放大电路的放大倍数，不但保证了硬件设备的可靠运行，而且还保证了实际检测信号的准确性。

按照本发明所提供的设计方案，一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置，包含：引接模块、信号检测模块和信号放大模块，其中，引接模块，用于通过高阻引接设备将传输电路上小信号引接至信号检测模块；信号检测模块，用于对引接的小信号进行电平监测，并根据监测结果选取符合实际检测电路需求的信号放大电路单元；信号放大模块，包含多个用于将传输电路上小信号进行放大的信号放大电路单元，每个信号放大电路单元均与信号检测模块连接。

上述的，所述的信号检测模块，包含电平监测单元及控制单元，其中，电平监测单元，用于对引接的小信号进行电平监测；控制单元，用于根据电平监测结果判断信号电平特性并选取符合实际检测电路需求的放大电路。

上述的，所述的电平监测单元包含用于将模拟小信号数字化的模数转换电路，模数转换电路将输出结果反馈至控制单元。

上述的，所述的控制单元包含：判断模块、裁决模块和输出单元，其中，判断模块，用于根据电平监测结果判断引接的小信号电气特性；裁决模块，用于根据小信号电气特性判定该引接的小信号所需使用的放大倍数；输出单元，用于根据裁决得到的放大倍数选取相应的信号放大电路单元。

上述的，所述的高阻引接设备包含与传输线路搭接的检测仪表，及搭接过程中保持传输线路原有信号电器特性的高阻并接仪器。

一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测方法，基于上述的基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置实现，该方法包含如下内容：

在通信线路中通过高阻引接设备将传输电路上的小信号引接至信号检测模块；

信号检测模块将引接过来的模拟小信号进行模数转换，判断其电气特性，根据电气特性判定其所需使用的放大倍数并选取信号放大模块中相应的信号放大电路单元进行信号放大处理。

本发明的有益效果：

本发明中使用高阻并接的电路场合，既能保证原有传输线路的安全可靠运行，又能在保证放大电路安全可靠的情况下尽可能的提高小信号放大的质量，确保了高阻并接电路的信号有效提取，通过检测被测信号有效电平来灵活调整被测小信号的放大倍数，根据实际引接过来的小信号的电平幅值，通过调整满足实际检测需要信号极值的信号放大电路的放大倍数，达到检测有效信号的要求；具有应用范围广、信号检测可靠等优点，在信号放大、高阻信号引接、信号检测等场合，都可以广泛采用。

附图说明：

图1为实施例中高阻并接原理示意图；

图2为实施例中小信号电路检测装置原理示意图；

图3为实施例中信号检测模块原理示意图；

图4为实施例中控制单元原理示意图；

图5为实施例中小信号电路检测方法流程图；

图6为实施例中信号检测模块框图；

图7为实施例中信号检测模块电路原理图；

图8为实施例中信号放大模块框图；

图9为实施例中信号放大模块原理图。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明。

基于电路传输的应用中，经常会检测实际信号的传输质量以及传输内容，传统的检测采取高阻并接的方式，参见图1所示，将原来电路传输的信号进行引接。由于小信号的放大灵敏度比较高，小信号的放大倍数会直接影响到实际的检测结果，但是由于模拟信号的放大倍数的设置一般情况下都是根据经验值来设置，导致原放大电路在实际的应用过程中，很可能会出现两种情况：一种是放大倍数偏小，影响实际的检测结果；另一种是放大倍数偏大，会导致放大电路可能会被烧坏，从而影响硬件设备的安全运行。为此，本发明实施例一，一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置，参见图2所示，包含：引接模块、信号检测模块和信号放大模块，其中，引接模块，用于通过高阻引接设备将传输电路上小信号引接至信号检测模块；信号检测模块，用于对引接的小信号进行电平监测，并根据监测结果选取符合实际检测电路需求的信号放大电路单元；信号放大模块，包含多个用于将传输电路上小信号进行放大的信号放大电路单元，每个信号放大电路单元均与信号检测模块连接。既能保证原有传输线路的安全可靠运行，又能在保证放大电路安全可靠的情况下尽可能的提高小信号放大的质量，确保了高阻并接电路的信号有效提取，通过检测被测信号有效电平来灵活调整被测小信号的放大倍数，根据实际引接过来的小信号的电平幅值，通过调整满足实际检测需要信号极值的信号放大电路的放大倍数，达到检测有效信号的要求。

将通过高阻引接设备引接过来的小信号引入信号检测模块，信号检测模块对引接的小信号进行电平监测，并根据监测结果选取符合实际检测电路需求的信号放大电路单元，本发明的另一个实施例中，参见图3所示，信号检测模块包含电平监测单元001及控制单元002，其中，电平监测单元001，用于对引接的小信号进行电平监测；控制单元002，用于根据电平监测结果判断信号电平特性并选取符合实际检测电路需求的放大电路。

在电平测试点上，本发明的另一个实施例中，通过将小信号采用模拟数字转换的方式，将输入的模拟小信号数字化后，电平监测单元001包含用于将模拟小信号数字化的模数转换电路，模数转换电路将输出结果反馈至控制单元。

根据电平监测结果判断信号电平特性并选取符合实际检测电路需求的放大电路，本发明的另个实施例中，参见图4所示，控制单元002包含：判断模块201、裁决模块202和输出单元203，其中，判断模块201，用于根据电平监测结果判断引接的小信号电气特性；裁决模块202，用于根据小信号电气特性判定该引接的小信号所需使用的放大倍数；输出单元203，用于根据裁决得到的放大倍数选取相应的信号放大电路单元。将通过高阻引接过来的小信号引入到信号检测模块，系统采用默认的闭环电路，在电平测试点上，将小信号采用模拟数字转换的方式，将输入的模拟小信号数字化后，来测量出相应的数值，从而判断出高阻引接过来的信号的电气特性，需要裁决小信号该使用多少倍的放大倍数后，才能将小信号放大后产生满足符合放大电路子模块的电气特性极值的信号要求，只有这样才不致于导致小信号放大倍数过小或者过大，从而生成符合电气特性要求的信号。通过信号检测模块对高阻引接过来的小信号判断后，选择合适的放大器对小信号进行放大处理，在保证所生成的信号质量的同时，也不能损坏放大电路。如果放大倍数选择过小，会影响实际的检测结果，电平过大，会对信号检测电路造成损害，严重的时候可以将信号放大电路的芯片击穿烧毁。最后将相应的信号传给内容检测电路，来判断出原有的线路传输质量，以及完成对传输内容的检测。

本发明实施例中的高阻引接设备包含与传输线路搭接的检测仪表，及搭接过程中保持传输线路原有信号电器特性的高阻并接仪器。在基于电路传输的应用中，出现问题时，维护人员需要对电路的故障进行定位，需要检查信号的传输质量，另外电路设备在实际的运行过程中，也需要对线路传输的内容进行跟踪以及实时监测，会采用高阻引接设备将相应的检测仪表直接搭接在原有的传输线路上，为了尽可能减少对原有传输线路的信号影响，需要高阻接入，这样一来，一方面不影响原有的信号传输电气特性，另一方面也不会由于采取了信号搭接的模式，将外界的干扰信号引入原有的传输线路。高阻并接仪器可采用目前市场上能够实现高阻并接功能的仪器，为了减少对原有传输线路的信号影响，一般仪器内均设有高阻、变压器等。

基于上述装置的实施例，本发明还提供一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测方法，参见图5所示，包含如下内容：

a01在通信线路中通过高阻引接设备将传输电路上的小信号引接至信号检测模块；

a02信号检测模块将引接过来的模拟小信号进行模数转换，判断其电气特性，根据电气特性判定其所需使用的放大倍数并选取信号放大模块中相应的信号放大电路单元进行信号放大处理。

在电路传输的设备上，采用高阻的方式在原有的传输电路上实现并接；并采用传输电缆，将信号引接到信号监测部件上。传输电缆布线的长度，会直接影响到接入到信号监测部件上的信号质量以及电平特性。参见图6～9所示，将高阻引接过来的信号，接入信号监测部件；在信号监测部件上对引接过来的信号进行电平监测，判断引接过来的信号电平是否符合放大电路对信号电平特性极值的要求，信号监测模块根据监测到的信号特性，通过CPU控制模块选择信号放大电路，判断出一个符合实际检测电路安全要求的放大倍数，从而通过选择符合要求的放大电路来将小信号进行放大，这样既避免了以前盲目凭借经验值来选择放大电路；也避免了在现场应用时，需要对高阻引接过来的小信号使用示波器进行实际测量的不便，更有甚者引接过来的信号电气特性可能超过检测电路的要求，还需使用信号衰减功能，从而保证后端的信号放大电路不被损害；既能保证信号质量，又能确保电路安全、可靠，提高检测的准确度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置，其特征在于，包含：引接模块、信号检测模块和信号放大模块，其中，引接模块，用于通过高阻引接设备将传输电路上小信号引接至信号检测模块；信号检测模块，用于对引接的小信号进行电平监测，并根据监测结果选取符合实际检测电路需求的信号放大电路单元；信号放大模块，包含多个用于将传输电路上小信号进行放大的信号放大电路单元，每个信号放大电路单元均与信号检测模块连接；所述的信号检测模块，包含电平监测单元及控制单元，其中，电平监测单元，用于对引接的小信号进行电平监测；控制单元，用于根据电平监测结果判断信号电平特性并选取符合实际检测电路需求的放大电路；所述的控制单元包含：判断模块、裁决模块和输出单元，其中，判断模块，用于根据电平监测结果判断引接的小信号电气特性；裁决模块，用于根据小信号电气特性判定该引接的小信号所需使用的放大倍数；输出单元，用于根据裁决得到的放大倍数选取相应的信号放大电路单元。

2.根据权利要求1所述的基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置，其特征在于，所述的电平监测单元包含用于将模拟小信号数字化的模数转换电路，模数转换电路将输出结果反馈至控制单元。

3.根据权利要求1所述的基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置，其特征在于，所述的高阻引接设备包含与传输线路搭接的检测仪表，及搭接过程中保持传输线路原有信号电器特性的高阻并接仪器。

4.一种基于电路传输的通信线路中小信号电路检测方法，其特征在于，基于权利要求1～3任一项所述的基于电路传输的通信线路中小信号电路检测装置实现，该方法包含如下内容：

在通信线路中通过高阻引接设备将传输电路上的小信号引接至信号检测模块；

信号检测模块将引接过来的模拟小信号进行模数转换，判断其电气特性，根据电气特性判定其所需使用的放大倍数并选取信号放大模块中相应的信号放大电路单元进行信号放大处理。

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